一. 前言
* ~9 ~% z; o. [4 g. U测试 STM32L053 芯片在系统时钟 8Mhz 的情况下，其 GPIO 电平的翻转速度。
$ m$ o: i! S( w$ s
- E* F/ V( Q) {2 O4 ~二. 说明
STM32L053 芯片是 M0+的内核，其 GPIO 的外设直接挂在内核上。

0 Z, A) [) c5 c7 j) |$ {

三.测试环境
5 g/ r9 n8 h( @软件环境：IAR 7.20,STM32CubeMX Version 4.3.0,STM32Cube V1.0
硬件环境：STM32L053 Nucleo,MB1136
" s) t; Z7 ]! q' @
/ S5 y: Q, U/ A" P$ }四.测试流程
打开 CubeMX 的软件，点击新建工程，选择与目标硬件板相同的芯片型号，GPIO 口选择 PA5。系统时钟通过内部 HSI 实现 8MHz。如下图：
+ c, N% k" W3 J# H  ~* i
# I1 _$ z8 n: t5 s3 S, T- R

点击 OK 按钮，弹出另外一个对话框，选择设置系统时钟 8Mhz。HIS 最终通过 PLL 锁相环输出 8MHz的时钟。

! K1 ]- h8 ]3 q  S+ f, F


设置 PA5 为普通 IO 口输出模式。
( C1 T* L6 @: u: y- G' x

+ D% X# ?+ B. j* L( R& Z. C
* t; \( B2 B$ X' B0 i9 O1 s) C" {并配置其端口的摆率为 High Speed.


4 J, A0 k+ L1 n2 r4 X- v+ y, q
- n* P  `5 W$ d+ R2 F' n5 L* T
基本上这里想要的设计完成了，让 cube 生成相应的代码，然后去验证 GPIO 的电平翻转速度。

( V; a5 D* O; ?5 k/ E


打开项目工程。
在 main 函数的 while 循环中，添加 GPIO 口的翻转语句。期望的 GPIO 翻转速率能够达到 4MHz,在系统时钟 8Mhz 的情况下。按照 8Mhz 与 4Mhz 的关系，需要单周期的指令去执行电平的高低切换，显然此时运用调用库函数的方法是不可取的。应该直接操作寄存器。
2 x( V8 O6 g' c3 u% \; c0 w+ Y按照上述思路，实现方法如下图，用示波器观察 GPIO 口的波形。




测试发现，只能有 1.005Mhz。
和自己的想法差别很大，究竟怎么回事呢？查看反汇编语句，发现虽然自己是直接对寄存器的操作，但是反汇编却执行了多条语句。
: U8 v$ d7 k1 x* V4 o3 x( C5 M- s* D

% C; @' J: i. w% `# P9 S
' y  w" r& @  Q5 ?5 S, p1 V9 ?
哦，立马查看编译器的优化等级。原来我是设置了代码不优化的。
% q  f# I- ^1 E. d. h. |2 r
) Q0 I; q" U# g. T1 l

3 w. O. M0 Q2 k# W- i5 Y
! f- [2 L& I+ G% Q$ K* ]0 r. W( W立马更新优化等级，逐个变更，看看各自的对比：
优化等级为 Low 时：和没有优化时的波形一样。
优化等级为 Medium 时：编译器旁边的 Enabled transfomations 的设置保持默认，GPIO 口的翻转速度达到了 4Mhz.
8 [7 I. m5 |# F" t: x2 D

7 c% l" @7 f0 C0 d' `3 p& ~- C+ B
0 W( Z% k' O  t* i- w0 \9 i
6 g" [$ ^# M; x# E% x, S6 W, F8 v- K优化等级为高时，和优化等级为 Medium 的波形一样。
7 |$ _* U- |; O4 d# L其实，也可以通过反汇编的执行语句看出 GPIO 口的翻转速率。只要执行单周期指令，GPIO 口的翻转速度就可以达到最高



1 K# X# K# V6 m